给出一个numpy实现多层前馈神经网络的代码

时间: 2023-02-09 13:15:58 浏览: 99
``` import numpy as np class NeuralNetwork: def __init__(self, layers, neurons): """ layers: list, 每层神经元个数,例如[2,3,1]表示3层网络,第1层2个神经元,第2层3个神经元,第3层1个神经元 """ self.layers = layers self.neurons = neurons self.weights = [] self.biases = [] # 初始化权重和偏置 for i in range(len(layers) - 1): self.weights.append(np.random.randn(layers[i], layers[i+1])) self.biases.append(np.random.randn(layers[i+1])) def sigmoid(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def forward(self, input_data): """ input_data: array-like, 输入数据 """ activations = [input_data] for i in range(len(self.layers) - 1): z = np.dot(activations[i], self.weights[i]) + self.biases[i] a = self.sigmoid(z) activations.append(a) return activations # 创建一个3层网络,第1层2个神经元,第2层3个神经元,第3层1个神经元 nn = NeuralNetwork([2, 3, 1], 1) # 随机生成一组输入数据 input_data = np.random.randn(2) # 计算网络输出 output = nn.forward(input_data) ```

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import numpy as np class BPNeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size # 初始化权重和偏置 self.weights_ih = np.random.randn(hidden_size, input_size) self.bias_ih = np.random.randn(hidden_size, 1) self.weights_ho = np.random.randn(output_size, hidden_size) self.bias_ho = np.random.randn(output_size, 1) # 定义激活函数 self.activation = lambda x: 1 / (1 + np.exp(-x)) self.derivative = lambda x: x * (1 - x) def forward(self, inputs): # 计算隐藏层的输出 hidden = self.activation(np.dot(self.weights_ih, inputs) + self.bias_ih) # 计算输出层的输出 output = self.activation(np.dot(self.weights_ho, hidden) + self.bias_ho) return output def backward(self, inputs, targets, output): # 计算输出层的误差 output_error = targets - output output_delta = output_error * self.derivative(output) # 计算隐藏层的误差 hidden_error = np.dot(self.weights_ho.T, output_delta) hidden_delta = hidden_error * self.derivative(hidden) # 更新权重和偏置 self.weights_ho += np.dot(output_delta, hidden.T) self.bias_ho += output_delta self.weights_ih += np.dot(hidden_delta, inputs.T) self.bias_ih += hidden_delta def train(self, inputs, targets, epochs): for i in range(epochs): for j in range(len(inputs)): # 前向传播 output = self.forward(inputs[j].reshape(-1, 1)) # 反向传播 self.backward(inputs[j].reshape(-1, 1), targets[j].reshape(-1, 1), output)

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